Boulonnerie de construction métallique à haute résistance apte à la précontrainte –
Partie 4: Système HV – Boulons à tête hexagonale (vis + écrous)

Hochfeste vorspannbare Garnituren
für Schraubverbindungen im Metallbau –
Teil 4: System HV – Garnituren
aus Sechskantschrauben und -muttern

Obsah

Contents

Strana

Page

Předmluva................................................................................... 5

Úvod............................................................................................. 7

1......... Předmět normy.............................................................. 9

2......... Citované dokumenty..................................................... 9

3......... Šrouby........................................................................... 10

3.1...... Rozměry šroubů.......................................................... 10

3.2...... Specifikace šroubů a odkazy na normy................. 14

3.3...... Značení šroubů............................................................ 15

4......... Matice............................................................................ 15

4.1...... Rozměry matic............................................................. 15

4.2...... Specifikace matic a odkazy na normy.................... 17

4.3...... Oduhličení závitu matice........................................... 18

4.4...... Značení matic.............................................................. 18

5......... Označení sestavy šroub/matice............................... 18

6......... Přiřazené podložky..................................................... 19

7......... Funkční charakteristiky sestavy šroub/matice/podložka............................................... 19

7.1...... Obecně.......................................................................... 19

7.2...... Maximální hodnota síly působící v jednom šroubu dosažené během zkoušky utahováním (F_bi,max).... 19

7.3...... Hodnoty úhlu Δθ₁........................................................ 19

7.4...... Hodnoty úhlu Δθ₂........................................................ 20

7.5...... Jednotlivé hodnoty k-činitele (k_i), střední
hodnota k-činitele (k_m) a výběrový variační činitel
k-činitele (V_k)................................................................ 20

7.5.1... Jednotlivé hodnoty k-činitele (k_i) pro k-třídu K1..... 20

7.5.2... Střední hodnota k-činitele (k_m) a výběrový variační činitel (V_k) k-činitele pro k-třídu K2........................... 20

Příloha A (normativní) Upínací délky a svěrné délky........ 22

Bibliografie................................................................................ 25

Foreword...................................................................................... 5

Introduction.................................................................................. 7

1......... Scope............................................................................... 9

2......... Normative references................................................... 9

3......... Bolts............................................................................... 10

3.1...... Dimensions of bolts.................................................... 10

3.2...... Specifications for bolts and reference standards. 14

3.3...... Marking of bolts........................................................... 15

4......... Nuts................................................................................ 15

4.1...... Dimensions of nuts..................................................... 15

4.2...... Specification for nuts and reference standards.... 17

4.3...... Decarburization of the nut thread............................ 18

4.4...... Marking of nuts............................................................ 18

5......... Designation of the bolt/nut assemblies.................. 18

6......... Associated washers.................................................... 19

7......... Functional characteristics of the bolt/nut/washers assembly...................................................................... 19

7.1...... General......................................................................... 19

7.2...... Maximum individual value of the bolt force during fitness for purpose test (F_bi,max)................................. 19

7.3...... Values of angle Δθ₁.................................................... 19

7.4...... Values of angle Δθ₂.................................................... 20

7.5...... Individual values of the k-factor (k_i), mean value
of the k-factor (k_m) and coefficient of variation
of the k-factor (V_k)....................................................... 20

7.5.1... Individual values of the k-factor (k_i) for k-class K1 20

7.5.2... Mean value of the k-factor (k_m) and coefficient
of variation of the k-factor (V_k) for k-class K2........ 20

Annex A (normative) Clamp lengths and Grip lengths.... 22

Předmluva

Foreword

Tento dokument (EN 14399-4:2015) byl vypracován technickou komisí CEN/TC 185 Spojovací součásti, jejíž sekretariát zajišťuje DIN.

This document (EN 14399-4:2015) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 185 “Fasteners”, the secretariat of which is held by DIN.

Této evropské normě je nutné nejpozději do srpna 2015 udělit status národní normy, a to buď vydáním identického textu, nebo schválením k přímému používání, a národní normy, které jsou s ní v rozporu, je nutno zrušit nejpozději do listopadu 2016.

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or by endorsement, at the latest by August 2015 and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by November 2016.

Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto normativního dokumentu mohou být předmětem patentových práv. CEN [a/nebo CENELEC] nesmí být činěn odpovědným za identifikaci některých nebo všech těchto patentových práv.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. CEN [and/or CENELEC] shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

Tento dokument nahrazuje EN 14399-4:2005.

This document supersedes EN 14399-4:2005.

Ve srovnání s EN 14399-4:2005 byly provedeny násle-
dující změny:

In comparison with EN 14399-4:2005, the following modifications have been made:

–    byla přidána tabulka 1 obsahující přehled sestav šroubového spoje a značení komponentů;

‒    Table 1 containing the overview of the composition of bolting assemblies and component marking has been added;

–    bylo odstraněno použití podložek v souladu s EN 14399-5;

‒    the use of washers in accordance with EN 14399-5 was deleted;

–    byl změněn variační činitel k-činitele V_k od 0,10
do 0,06;

‒    the coefficient of variation of the k-factor, V_k, has changed from 0,10 to 0,06;

–    byly revidovány specifikace označení sestavy šroubového spoje;

‒    specifications for the designation of the bolting assemblies have been revised;

–    v příloze A byly doplněny detailní specifikace svěr-
ných délek.

‒    in Annex A detailed specifications on grip lengths has been added.

EN 14399 sestává z následujících částí se společným názvem Sestavy vysokopevnostních konstrukčních šroubových spojů pro předpínání:

EN 14399 consists of the following parts, under the general title High-strength structural bolting assemblies for preloading:

‒    Část 1: Obecné požadavky;

‒    Part 1: General requirements;

‒    Část 2: Zkouška vhodnosti pro předpínání;

‒    Part 2: Suitability for preloading;

‒    Část 3: Systém HR – Sestavy šroubu se šestihran-
nou hlavou a se šestihrannou maticí;

‒    Part 3: System HR – Hexagon bolt and nut assemblies;

‒    Část 4: Systém HV – Sestavy šroubu se šestihran-
nou hlavou a se šestihrannou maticí;

‒    Part 4: System HV – Hexagon bolt and nut assemblies;

‒    Část 5: Ploché kruhové podložky;

‒    Part 5: Plain washers;

‒    Část 6: Ploché kruhové podložky se zkosením;

‒    Part 6: Plain chamfered washers;

‒    Část 7: Systém HR – Sestavy šroubu se zápustnou hlavou a šestihrannou maticí;

‒    Part 7: System HR – Countersunk head bolt and nut assemblies;

‒    Část 8: Systém HV – Sestavy lícovaného šroubu se šestihrannou hlavou a šestihrannou maticí;

‒    Part 8: System HV – Hexagon fit bolt and nut assemblies;

‒    Část 9: Systém HR nebo HV – Přímé indikátory napětí pro sestavy šroubu a matice;

‒    Part 9: System HR or HV – Direct tension indicators for bolt and nut assemblies;

‒    Část 10: Systém HRC – Sestavy šroubu a matice s kalibrovaným předpětím.

‒    Part 10: System HRC – Bolt and nut assemblies with calibrated preload.

Podle vnitřních předpisů CEN/CENELEC jsou tuto evropskou normu povinny zavést národní normalizační organizace následujících zemí: Belgie, Bulharska, Bývalé jugoslávské republiky Makedonie, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty, Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojené království, Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.

According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom.

Úvod

Introduction

Tento dokument týkající se konstrukčních šroubových spojů odráží situaci v Evropě, kde existují dvě technická řešení k dosažení nezbytné tažnosti sestav šroub/matice/podložka (podložky). Tato řešení využívají dva různé systémy (HR a HV) sestav šroub/matice/podložka, viz tabulka 1. Oba systémy se dobře osvědčují a je na expertech odpovědných za konstrukční šroubové spoje, zda použijí jeden nebo druhý systém.

This document on structural bolting reflects the situation in Europe where two technical solutions exist to achieve the necessary ductility of bolt/nut/washers assemblies. These solutions consist of two different systems (HR and HV) of bolt/nut/washer assemblies, see Table 1. Both systems are well proven and it is the responsibility of the experts using structural bolting whether they use the one or the other system.

Nicméně, je velmi důležité pro fungování sestav zabránit promíchání komponentů obou systémů. Proto jsou šrouby a matice obou systémů v samostatné části této evropské normy normalizovány a značení kompo-
nentů téhož systému je jednotné.

It is, however, important for the performance of the assembly to avoid mixing up the components of both systems. Therefore, bolts and nuts for both systems are standardized in one single part of this European Standard each and the marking of the components of the same system is uniform.

Sestavy s předpjatými šroubovými spoji jsou velmi citlivé na rozdíly při výrobě a mazání. Proto je důležité, aby sestavy šroubového spoje dodával jeden výrobce, který je vždy odpovědný za funkčnost sestavy šroubového spoje.

Preloaded bolted assemblies are very sensitive to differences in manufacture and lubrication. Therefore it is important that the bolting assemblies are supplied by one manufacturer who is always responsible for the functionality of the bolting assemblies.

Ze stejného důvodu je důležité, aby povlak sestavy šroubového spoje kontroloval jeden výrobce.

For the same reason it is important that coating of the bolting assemblies is under the control of one manufacturer.

Vedle mechanických vlastností komponentů funkčnost sestavy šroubového spoje vyžaduje, aby bylo možné dosáhnout specifikovaného předpětí, je-li sestava šroubového spoje utahována vhodným postupem. Za tímto účelem byla vypracována zkušební metoda pro stanovení vhodnosti sestavy šroubového spoje pro předpínání, kterou se prokáže, že bylo dosaženo funkčnosti sestavy šroubového spoje.

Beside the mechanical properties of the components, the functionality of the bolting assemblies requires that the specified preload can be achieved if the bolting assemblies are tightened with a suitable procedure. For this purpose a test method for the suitability of the bolting assemblies for preloading was created, which will demonstrate whether the functionality of the bolting assemblies is fulfilled.

Je vhodné upozornit na to, že oproti ISO 272 byly změněny rozměry pro klíč (velká řada) u M12 a M20 na 22 mm a 32 mm. Tyto změny jsou zdůvodněny následovně.

It should be pointed out that compared to ISO 272 the widths across flats (large series) for M12 and M20 have been changed to 22 mm and 32 mm respectively. These changes are justified by the following reasons.

Za specifikovaných podmínek konstrukčních šroubo-
vých spojů tlakové napětí pod hlavou šroubu nebo maticí pro velikosti M12 může být příliš velké pro rozměr pro klíč 21 mm, zvláště při excentrické poloze podložky vůči ose šroubu.

Under the specific conditions of structural bolting, the compressive stresses under the bolt head or nut for the sizes M12 may become too large with the width across flats of 21 mm, especially if the washer is fitted eccentrically to the bolt axis.

Pro velikosti M20 je velmi obtížné zajistit rozměr pro klíč 34 mm. Změna na 32 mm je motivována zejména ekonomicky, ale mělo by se poznamenat, že rozměr pro klíč 32 mm je již běžně uplatňován v Evropě.

For the size M20, the width across flats of 34 mm is very difficult to be produced. The change to 32 mm is primarily motivated by economics but it should also be pointed out that the width across flats of 32 mm was already common practice in Europe.

Typ sestavy šroubového spoje
(Type of bolting assembly)

Systém HR
(System HR)

Systém HV
(System HV)

Systém HRC
(System HRC)

Obecné požadavky
(General requirements)

EN 14399-1

Zkouška vhodnosti
pro předpínání
(Suitability for preloading)

EN 14399-2 a pokud je možné, další zkoušení specifikované v normě výrobku
(EN 14399-2 and, if any, additional testing specified in the product standard)

Šroub a matice
(Bolt and nut)

EN 14399-3

EN 14399-7

EN 14399-4

EN 14399-8

EN 14399-10

Značení
(Marking)

Šroub
(Bolt)

HR8.8

HR10.9

HR8.8

HR10.9

HV10.9

HVP10.9

HRC10.9

Matice
(Nut)

HR8
nebo
(or)
HR10

HR10

HR8
nebo
(or)
HR10

HR10

HV10

HV10

HR10

HRD10

Podložka (podložky)
(Washer(s))

EN 14399-5^a nebo (or) EN 14399-6

EN 14399-6

EN 14399-5^a
nebo
(or)
EN 14399-6

Značení
(Marking)

H nebo (or) HR^b

H nebo (or) HV^b

H nebo (or) HR^b

H nebo (or) HR^b
nebo (or) HD^c

Přímý indikátor napětí a podložka pod matici nebo podložka pod šroub, pokud je možné
(Direct tension indicator and nut face washer or bolt face washer, if any)

EN 14399-9

Neplatí
(Not applicable)

Značení
(Marking)

Přímý indikátor napětí
(Direct tension indicator)

H8

H10

H8

H10

H10

Podložka pod matici
(Nut face washer)

HN

HN

Podložka pod šroub
(Bolt face washer)

HB

Neplatí
(Not applicable)

HB

^a     EN 14399-5 lze použít pouze pod matici.
^b     Podle volby výrobce.
^c     Povinná značka pouze pro podložky s rozšířeným vnějším průměrem podle EN 14399-5.

(^a   EN 14399-5 can only be used under the nut.
^b     At the choice of the manufacturer.
^c     Mandatory mark for washers with enlarged outer diameter according to EN 14399-5 only.)

1 Předmět normy

1 Scope

Tato evropská norma specifikuje společně s EN 14399-1 a EN 14399-2 požadavky na sestavy vysokopevnost-
ních konstrukčních spojů šroubů a matic systém HV vhodných pro předpínání, s velkým rozměrem pro klíč, velikostí M12 až M36 a tříd pevnosti 10.9/10.

This European Standard specifies together with
EN 14399-1 and EN 14399-2, the requirements for assemblies of high-strength structural bolts and nuts of system HV suitable for preloaded joints with large widths across flats, thread sizes M12 to M36 and property classes 10.9/10.

Sestava šroubového spoje v souladu s tímto dokumen-
tem byla navržena s dovoleným předpětím nejméně 0,7 f_ub ´ A_s[1]⁾ v souladu s EN 1993-1-8 (Eurokód 3) a aby bylo dosaženo předpětím plastické deformace vzájemně dosedajících závitů šroubového spoje. Pro tento účel mají komponenty následující charakteristiky:

Bolting assemblies in accordance with this document have been designed to allow preloading of at least
0,7 f_ub ´ A_s¹⁾ according to EN 1993-1-8 (Eurocode 3) and to obtain ductility predominantly by plastic deformation of the engaged threads. For this purpose the components have the following characteristics:

–    výška matice přibližně 0,8 d;

–    nut height approximately 0,8 d;

–    šroub s krátkou délkou závitu.

–    bolt with short thread length.

Sestava šroubového spoje v souladu s tímto doku-
mentem zahrnují podložky v souladu EN 14399-6.

Bolting assemblies in accordance with this document include washers according to EN 14399-6.

POZNÁMKA Je třeba věnovat pozornost na důležitost zajištění správného používání sestavy šroubového spoje, má-li být dosaženo spolehlivých výsledků. Doporučení týkající se správné aplikace jsou v odkazu EN 1090-2.

NOTE Attention is drawn to the importance of ensuring that the bolting assemblies are correctly used if satisfactory results are to be obtained. For recommendations concerning proper application, reference to EN 1090-2 is made.

Obecné požadavky a požadavky na vhodnost pro předpínání jsou specifikovány v EN 14399-2.

General requirements and requirements for suitability for preloading are specified in EN 14399-2.

Upínací délky a svěrné délky pro sestavy šroubového spoje jsou specifikovány v normativní příloze A.

Clamp lengths and grip lengths for the bolting assemblies are specified in the normative Annex A.